python中網(wǎng)絡通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖纠?/h1>

發(fā)布時間：2021-02-20 14:00:17 來源：億速云 閱讀：259 作者：小新 欄目：編程語言

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python實現(xiàn)網(wǎng)絡通信數(shù)據(jù)傳輸

• 前言

• 基礎知識學習

• 
  

• 一、OSI 模型

• 二、TCP、IP協(xié)議族：

• 三、python中字符串的編碼方式

前言

第二彈來了！今天還是上些基礎知識吧，扎實的基礎才是深入學習的不二法門！??！

基礎知識學習

一、OSI 模型

• OSI 模型把網(wǎng)絡通信的工作分為 7 層，從下到上分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。
  OSI 只是存在于概念和理論上的一種模型，它的缺點是分層太多，增加了網(wǎng)絡工作的復雜性，所以沒有大規(guī)模應用。后來人們對 OSI 進行了簡化，合并了一些層，最終只保留了 4 層，從下到上分別是接口層、網(wǎng)絡層、傳輸層和應用層，這就是大名鼎鼎的 TCP/IP 模型。

• 這個網(wǎng)絡模型究竟是干什么呢？簡而言之就是進行數(shù)據(jù)封裝的。

• 數(shù)據(jù)封裝原理： 我們平常使用的程序（軟件）一般都是通過應用層來訪問網(wǎng)絡的，程序產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會一層一層地往下傳輸，直到最后的網(wǎng)絡接口層，就通過網(wǎng)線發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)上去了。數(shù)據(jù)每往下走一層，就會被這一層的協(xié)議增加一層包裝，等到發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)上時，已經(jīng)比原始數(shù)據(jù)多了四層包裝。整個數(shù)據(jù)封裝的過程就像俄羅斯套娃。當另一臺計算機接收到數(shù)據(jù)包時，會從網(wǎng)絡接口層再一層一層往上傳輸，每傳輸一層就拆開一層包裝，直到最后的應用層，就得到了最原始的數(shù)據(jù)，這才是程序要使用的數(shù)據(jù)。給數(shù)據(jù)加包裝的過程，實際上就是在數(shù)據(jù)的頭部增加一個標志（一個數(shù)據(jù)塊），表示數(shù)據(jù)經(jīng)過了這一層，我已經(jīng)處理過了。給數(shù)據(jù)拆包裝的過程正好相反，就是去掉數(shù)據(jù)頭部的標志，讓它逐漸現(xiàn)出原形。
  兩臺計算機進行通信時，必須遵守以下原則：
  (1) 必須是同一層次進行通信，比如，A 計算機的應用層和 B 計算機的傳輸層就不能通信，因為它們不在一個層次，數(shù)據(jù)的拆包會遇到問題。
  (2) 每一層的功能都必須相同，也就是擁有完全相同的網(wǎng)絡模型。如果網(wǎng)絡模型都不同，那不就亂套了，誰都不認識誰。
  數(shù)據(jù)只能逐層傳輸，不能躍層。
  (3) 每一層可以使用下層提供的服務，并向上層提供服務。

二、TCP、IP協(xié)議族：

常用到的 socket 編程是基于 TCP 和 UDP 協(xié)議的，它們的層級關系如下圖所示：

同樣一個數(shù)，你可以選不同的方式來表示它，選用什么方案，就是對 Unicode 的一種編碼方法（utf-8是Unicode編碼方式的一種具體實現(xiàn)）。

Python 內(nèi)部使用 Unicode 來表示字符串，所以想要print什么漢字（英文字母和數(shù)字的Unicode和utf-8的編碼是一樣的）的就要保證是Unicode的編碼方式，如果是“utf-8”的編碼方式（輸出就是一堆二進制代碼，一個漢字的utf-8編碼為三個字節(jié)，也就是三段二進制表示，如下圖），可以用.decode（“utf-8”）來解碼。而在保存到硬盤或者發(fā)送到網(wǎng)上（用到socket等和通信有關的），需要轉成 UTF-8。
為什么在內(nèi)部不繼續(xù)使用 UTF-8，那樣不就不用轉換了嗎？這個就涉及到 UTF-8 的一個缺點：計算字符串長度和查找子字符串非常沒效率。在使用 UCS2 的時候，要想知道這個字符串有多長，只要看一下它占了幾個字節(jié)，然后除個 2 就可以了，而 UTF-8 的話，就需要一個字符一個字符的數(shù)出來。在做子字符串搜索的時候，因為不知道下一個字符占幾個字節(jié)，所以那些高效的搜索算法也都不靈了。

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